Приложение. Справочные данные

Основные единицы, используемые в международной системе единиц измерения (СИ), применяемые в гидравлических расчетах:

- длина – единица измерения метр (м);

- масса – единица измерения килограмм (кг);

- время – единица измерения секунда (с).

Дополнительная единица измерения углов – радиан (рад).

Производные единицы СИ в гидравлических расчетах используются следующие:

Таблица П-1

Наименование	Ед. изм.	Наименование	Ед. изм.
Площадь	1 м^2	Объем	1 м^3
Скорость	1 м/с	Ускорение	1 м/с^2
Угловая скорость	1 рад/с	Сила	1 Н (Ньютон)
Давление, напряжение	1 Н/м^2	Модуль упругости, объемного сжатия	1 Н/м^2
Плотность	1 кг/м^3	Удельный вес	1 Н/м^3
Динамическая вязкость	1 Н∙с/м^2	Кинематическая вязкость	1 м^2/с
Работа, энергия	1 Дж (1 Джоуль=1Н∙1м)	Мощность	1 Вт (1 Ватт=1Дж/с)

Соотношения для перевода единицы измерения из системы МК ГСС в СИ:

Удельный вес жидкости в системе СИ имеет размерность Н/м³ и для пресной воды при температуре 4ºС равен 9 810,0 Н/м³. Плотность жидкости в системе СИ – кг/м³ и для воды при температуре 4ºС равна 1 000 кг/м³. В системе МК ГСС (метр-килограмм-сила-секунда) сила имеет размерность кг. Причем для перевода единицу измерения из одной системы в другую нужно помнить, что:

1 кг = 9,80665 Н9,81∙10³ Н; 1т = 9,81∙10³ Н;

1 кг/см² = 10⁴ кг/м² = 9,81∙10⁴ Н/м²;

1 кг/см² = 735,6 мм рт.ст. = 10⁴ мм вод.ст. = 10 м вод.ст.;

1 кг/м² = 1 мм вод.ст.;

1 физ. атм. = 101324 Н/м² = 1,033 кг/см² = 760 мм рт.ст.;

1 техн. атм. (1 кг/см²)= 9,81∙10⁴ Па;

1 кг∙м = 9,81 Н∙м = 9,81 Дж;

1 кг∙м/с = 9,81 Н∙м/с = 9,81 Дж/с = 9,81 Вт.

1 мм рт. ст. = 133,32 Н/м²;

1 мм вод. ст. = 9,81 Н/м²;

Соотношения для перевода единиц измерения длины и объёма из английских, американских и старых русских мер в СИ.

Единицы длины:

1 дюйм = 2,54 см = 2,54∙10^-2 м; 1 фут = 0,3048 м;

1 ярд = 3 фута = 0,9144 м; 1 саж. = 2,1336 м;

1 англ. миля = 5 000 фут. = 1,5240 км = 1,524 м;

1 верста = 1,0668 км = 1 066,8 м;

1 уставная миля = 1 760 ярд = 1,6093 км = 1 609,3 м;

1 географ. миля = 7,4205 км = 7420,5 м;

1 морская миля = 1,8532 км = 1 853,2 м.

Единицы объёмов:

1 л = 0,264 ам. галлона = 0,220 англ. галлона = 0,0353 фут³ = 0,001 м³;

1 ам. галлон = 0,8333 анг. галлон = 0,1336 фут³ = 3,785 л = 3,785∙10^-3 м³;

1 англ. галлон = 1,2 ам. галлон = 0,1603 фут³ = 4,544 л = 4,544∙10^-3 м ³;

1 фут³ = 6,24 англ. галлона = 7,49 ам. галлон = 28,375 л = 28,375∙10^-3 ;

1 куб. фут воды (при 4˚С) = 69,1432 фунта = 62,42 англ. фунт

1 куб. фут воды (при 4˚С) = 1,728 пуд = 2,302 ведра;

1 куб. саж. воды (при 4˚С) = 23 716,13 фунт = 592,903 пуд = 789,6 ведра;

1 ведро = 30,034 фунта = 0,4345 фут³ = 12,2993 л = 12,2993∙10^-3 м ³;

При проведении расчетов некоторые величины представляют очень большие или очень малые числа, поэтому их иногда удобно выражать в кратных или дольных единицах (табл. П-2).

Таблица П-2

Приставки для образования кратных и дольных единиц

Кратность и дольность	Название приставки	Обозначение
1 000 000 000 000 000 000 = 10^18	экса	Э
1 000 000 000 000 000 = 10^15	пета	П
1 000 000 000 000 = 10^12	тера	Т
1 000 000 000 = 10^9	гига	Г
1 000 000 = 10^6	мега	М
1 000 = 10^3	кило	к
100 = 10^2	гекто	г
10 = 10^1	дека	да
0.1 = 10^-1	деци	д
0.01 = 10^-2	санти	с
0.001 = 10^-3	милли	м
0.000 001 = 10^-6	микро	мк
0.000 000 001 = 10^-9	нано	н
0.000 000 000 001 = 10^-12	пико	п
0.000 000 000 000 001 = 10^-15	фемто	ф
0.000 000 000 000 000 001 = 10^-18	атто	а

Наиболее часто применяемые для обозначений физических (гидравлических) величин буквы греческого алфавита и их названия:

α = альфа β = бэта Г, γ = гамма ∆, δ = дельта ε = эпсилон ζ = дзета η = эта

ω, Ω = омега Θ,θ = тэта Λ, λ = ламбда τ = тау μ = мю (ми) Φ, φ = фи ν = ню (ни)

χ = хи ξ = кси π = пи ρ = ро Σ, σ = сигма Ψ, ψ = пси = каппа

Таблица П-3

Плотность ρ и кинематическая вязкость ν некоторых жидкостей (при температуре 20°С)

Жидкость	Плотность (ρ) кг/м^3	Кинематическая вязкость (ν) 10^-4 м^2/с
Бензин авиационный	710 – 780	0,004 – 0,005
Бензин автомобильный	690 – 760	0,006 – 0,008
Вода пресная	1000	0,016
Вода морская	1002-1030	0,015
Глицерин безводный	1260	8,7
Керосин	790 – 860	0,02 – 0,06
Масло касторовое	970	0,03
Масло минеральное	850 – 950	0,21 – 0,48
Нефть	760 – 900	0,25 – 1,4
Ртуть	13547	0,001
Скипидар	840	0,015
Спирт этиловый безводный	790	0,015

Таблица П-4

Зависимость плотности пресной воды от температуры

t, ºС	0	4	10	20	30	40	45	50	55
, кг/м^3	999,87	1 000,0	999,73	998,23	995,67	992,24	990,25	988,07	985,73
t, ºС	60	65	70	75	80	85	90	95	99
, кг/м^3	983,24	980,59	977,81	974,89	971,83	968,65	965,34	961,32	959,09

Таблица П-5

Физические характеристики некоторых масел

Марка масла	Плотность при 20 ^0С, кг/м^3	Вязкость, 10^6 м^2/с		Температура, ^0С		Температурные пределы применения, ^0С
		при 50 ^0С	при 0 ^0С	застывания	вспышки
МГ-15-Б (бывшее АМГ-10)	870	10	42	-70	92	-45…+60
МГ-15-В(с) (бывшее ВМГЗ)	860	10	66	-60	135	-40…+35
МГ-20	885	20	300	-40	180	-15…+50
М-46-В (бывшее МГ-30)	890	30	760	-35	190	-10…+60
М-10-В2	890	82	7 000	-15	190	-10…+90
М-8-В2	886	52	2 500	-25	200	-20…+50
ИС-20	890	20	300	-15	200	-10…+60
ИС-30	890	28	760	-15	190	-10…+60
Веретённое АУ	890	12	190	-45	163	-15…+60

Таблица П-6

Зависимость коэффициента температурного расширения воды

от температуры

t, ºС	, ºС^-1, при p, Па ∙ 10^5
	1,0	2,0	5,0	9,0
1…10	14	72	149	229
10…20	165	183	236	289
40…50	422	426	429	437
60…70	548	539	523	514
90…100	704	691	661	621

Таблица П-7

Зависимость коэффициента объемного сжатия воды β_w от температуры

t, ºС	, Па^-1, при p, Па ∙ 10^5
	0,5	1,0	2,0	3,0
0	5,40	5,37	5,31	5,23
5	5,29	5,23	5,18	5,08
10	5,23	5,18	5,08	4,98
15	5,18	5,10	5,03	4,88
20	5,15	5,05	4,95	4,81

Таблица П-8

Плотность и кинематический коэффициент вязкости воздуха ν

при давлении p = 98,0 кПа

t, ºС	0	10	20	30	40	50
, кг/м^3	1,280	1,230	1,185	1,150	1,110	1,080
ν ∙10^6,м^2/с	13,70	14,70	15,70	16,60	17,60	18,60
t, ºС	60	70	80	90	100	200
, кг/м^3	1,045	1,020	0,990	0,960	0,935	0,740
∙10^6,м^2/с	19,60	20,45	21,70	22,90	23,80	32,82

Таблица П-9

Давление насыщенных паров воды P_н.п в зависимости от температуры

t, ºС	-30	-20	-10	0	10	20
pн.п., Па	50,5	125,6	279,6	613	1 179	2 335
t, ºС	30	40	50	75	100	125
pн.п., Па	4 240	7 360	12 320	39 200	103 200	237 000

Таблица П-10

Зависимость атмосферного давления от высотного

расположения местности

Высота над уровнем моря, м	0	100	200	300	400	500	600	800	1 000	1 500	2 000
Атмосферное давление, кПа	101	100	99	97,5	96,5	95	94	92	90	84,5	80

Таблица П-11

Моменты инерции (относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести С), координаты центра тяжести и площади плоских фигур

Вид фигуры, обозначение
		+

Продолжение таблицы П-11

Окончание таблицы П-11

Таблица П-12

Зависимость кинематического коэффициента

Вязкости воды от температуры

t, ºС	0	1	2	3	4	5	10	15	20
∙ 10^6, м^2/с	1,79	1,725	1,660	1,610	1,560	1,520	1,310	1,140	1,010
t, ºС	25	30	40	50	60	70	80	90	100
∙ 106, м^2/с	0,90	0,81	0,60	0,56	0,48	0,42	0,37	0,33	0,29

Таблица П-13

Плотность некоторых твердых тел

Материал	, кг/м^3	Материал	, кг/м^3
Дуб	0,7 ∙ 10^3	Лед	0,92 ∙ 10^3
Сосна	0,5 ∙ 10^3	Медь	8,9 ∙ 10^3
Сталь	7,8 ∙ 10^3	Мрамор	2,70 ∙ 10^3
Золото	19,3 ∙ 10^3	Свинец	11,3 ∙ 10^3
Латунь	8,5 ∙ 10^3	Песок (мокрый)	2,0 ∙ 10^3

Таблица П-14

Зависимость коэффициента сопротивления пробкового крана ς_кр при различных углах открытия φ

Т

φ, ^0	5	10	20	30	40	50	60	65
ςкр	0,05	0,29	1,6	5,47	17,3	52,6	206	485

аблица П-15

Значение абсолютной эквивалентной шероховатости поверхностей

из различных материалов

Материал и вид труб	Состояние трубы	, мм
-бесшовные стальные	новые и чистые	0,01…0,02 (0,014)
	после нескольких лет эксплуатации	0,15…0,30 (0,20)
-стальные сварные	новые и чистые	0,03…0,10 (0,06)
	старые заржавевшие	0,8…1,5 (1,0)
	умеренно заржавевшие	0,3…0,7 (0,5)
-стальные клепанные	легко клепанные	0,5…3,0
	сильно клепанные	до 9,0
-оцинкованные и железные	новые и чистые	0,1…0,2 (0,15)
	после нескольких лет эксплуатации	0,4…0,7 (0,50)
-деревянные (лотки)	из неструганых досок	1,0…2,5 (2,0)

Таблица П-16

Значения расходных характеристик К для квадратичной области сопротивления

d,мм	Трубы нормальные	Трубы новые стальные	d,мм	Трубы нормальные	Трубы новые стальные
	К, л/с	К, л/с		К, л/с	К, л/с
50	8,313	10,01	350	1 503	1 735
75	24,77	29,70	400	2 140	2 463
100	53,61	63,73	450	2 920	3 354
125	97,39	115,10	500	3 857	4 424
150	158,40	186,30	600	6 239	7 131
200	340,80	398,00	700	9 362	10 674
250	616,40	716,30	800	13 301	15 132
300	999,30	1157	900	18 129	20 587

Таблица П-17

Значения коэффициента при внезапном расширении труб

n = ω2/ω1	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
	81	64	49	36	25	16	9	4	1	0

Таблица П-18

Значения коэффициента внезапного сужения трубопровода

n=ω2/ω1	0,01	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0,41	0,40	0,38	0,36	0,34	0,30	0.27	0,20	0,16	0,10	0

Таблица П-19

Значения коэффициента диафрагмы в трубопроводе

n=ω0/ω	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
	224	60,2	19,9	9,8	4,4	2,4	1,22

Таблица П-20

Значение коэффициента при резком повороте круглой трубы на 90º

d, мм	20	25	34	39	49
	1,7	1,3	1,1	1,0	0,83

Таблица П-21

Значения «а» в зависимости от центрального угла поворота трубы α

α, град	20	30	40	50	60	70
а	0,40	0,55	0.65	0,75	0,83	0,88

Окончание таблицы П-21

α, град	80	90	100	120	140	160	180
а	0,95	1,0	1,05	1,13	1,20	1,27	1,33

Таблица П-22

Зависимость коэффициента сжатия струи от степени сжатия потока n

n	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	0,609	0,613	0,618	0,623	0,631	0,642	0,656	0.678	0,785	0,718	1,0

Таблица П-23

Значения параметра и для местных сопротивлений

при небольших числах

Устройство			Устройство
Пробочный кран	0,4	150	Тройник	0,3	150
Вентили:			Задвижка:
-обыкновенный	6,0	3 000	-полностью открытая	0,15	75
-угловой	0,8	400	-n = 0,75	0,2	350
-шаровой клапан	45,0	5 000	-n = 0,5	2,0	1 300
Угольник:			-n = 0,25	20	3 000
90 º	1,4	400	Диафрагма:
135 º	0,4	600	-n = 0,64	1,0	70
Колено 90º	0,2	130	-n =0,4	7,0	120
Выход из трубы в бак	1,0	30	-n =0,16	70	500
Вход из бака в трубу	0,5	30	-n =0,05	800	3 200

Примечание: Для арматуры полностью открытой и при отсутствии необходимых данных о значении можно принять .

Таблица П-24

Значение коэффициента формы А и эквивалентного диаметра d_э

	dэ	A
Круг диаметром “d”	d	64
Квадрат со стороной “a”	a	57
Равносторонний треугольник со стороной “a”	0,58a	53
Кольцевой просвет шириной “a”	2a	96
Прямоугольник со сторонами “a” и “b”:
	2a	96
	1,6a	73
	1,3a	62

Таблица П-25

Зависимость коэффициента расхода водомера Вентури от числа Рейнольдаса (при d₂/d₁=1/2)

Re	200	400	600	800	1^.10^3	4^.10^3	1^.10^4	2^.10^4	4^.10^4	3^.10^5	1^.10^6
μ	0,70	0,80	0,84	0,86	0,88	0,93	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99

Таблица П-26